Das Keck-Observatorium befindet sich auf Mauna Kea auf der großen Insel Hawaii.
(Bild: © NASA / JPL)
Die Zwillingsteleskope am W.M. Das Keck-Observatorium ist laut der Website des Observatoriums das größte optische und infrarote Teleskop der Welt. Aufgrund der Größe und Position der Teleskope sind sie bei professionellen Astronomen sehr gefragt. (Das Observatorium ist nicht öffentlich zugänglich.) Keck hat an mehreren bemerkenswerten Entdeckungen teilgenommen.
Das Observatorium befindet sich auf Mauna Kea, einem schlafenden Vulkan in Hawaii. Da Mauna Kea so nahe am Äquator liegt, ist es ein ausgezeichneter astronomischer Beobachtungsort.
"Mitten im Pazifischen Ozean ist Hawaii Island von Tausenden von Kilometern thermisch stabiler Meere umgeben", schrieb das Keck-Observatorium auf seiner Website. "Auf dem 13.796 Fuß hohen Mauna Kea-Gipfel gibt es keine nahe gelegenen Bergketten, die die obere Atmosphäre durcheinander bringen könnten. Nur wenige Lichter der Stadt verschmutzen den hawaiianischen Nachthimmel, und die Atmosphäre über Mauna Kea ist fast das ganze Jahr über klar, ruhig und trocken."
Beide Teleskope mit den Namen Keck I und Keck II haben einen Durchmesser von 10 Metern. Die Spiegel für jedes Teleskop bestehen aus 36 leichten Segmenten, die ähnlich wie ein einzelner Spiegel zusammenarbeiten. Die Teleskope sind in isolierten Kuppeln von 700.000 Kubikfuß untergebracht. Riesige Klimaanlagen laufen den ganzen Tag, um die Temperatur auf oder unter dem Gefrierpunkt zu halten. Dies trägt laut der Keck-Website dazu bei, die Verformung des Stahls und der Spiegel der Teleskope zu verringern.
Geschichte
Die Finanzierung der Teleskope erfolgt durch eine philanthropische Organisation namens W.M. Keck-Stiftung. Das Unternehmen wurde 1954 von William Myron Keck gegründet, der laut der Website der Stiftung die Superior Oil Company gründete.
"Herr Keck stellte sich eine philanthropische Institution vor, die weitreichende Vorteile für die Menschheit bieten würde", sagte die Stiftung. "Durch einen mutigen, kreativen Ansatz bei der Gewährung von Zuschüssen hat er ein Erbe geschaffen, das die Stiftung heute mit Stolz bewahrt."
Das Mandat der Stiftung umfasst die Finanzierung der Wissenschaft. 1985 wurden 70 Millionen US-Dollar (155 Millionen US-Dollar im Jahr 2014) für den Bau des ersten Teleskops Keck I gewährt. Während des Baus kamen 68 Millionen US-Dollar für das zweite Teleskop Keck II durch. Laut der Keck-Website begannen die Teleskope 1993 bzw. 1996 mit ihrer wissenschaftlichen Arbeit. [Siehe auch: Keck Observatory: Kosmische Fotos von Hawaiis Mauna Kea]
Das Instrumentenarsenal der Teleskope umfasst mehrere für optische Wellenlängen und andere für Infrarot. In Keck II befindet sich DEIMOS (Deep Extragalactic Imaging Multi-Object Spectrograph), mit dem Spektralinformationen von 1.200 Objekten gleichzeitig erfasst werden können. Keck I hat HIRES (hochauflösendes Echelle-Spektrometer), mit dem die Farben des Sternenlichts untersucht werden können.
Beispiele für Infrarotinstrumente sind das laseradaptive Optiksystem (verfügbar mit bestimmten Instrumenten an beiden Teleskopen) und das NIRSPEC (The Near Infrared Spectrometer) von Keck II. Einige der wissenschaftlichen Untersuchungen von NIRSPEC umfassen die Untersuchung von Radiogalaxien, die sehr weit von der Erde entfernt sind (was bedeutet, dass sie nach der Urknalltheorie älter sind, wonach das Universum aus einer Singularität hervorgegangen ist und sich seitdem ausdehnt). NIRSPEC kann auch verwendet werden Erfahren Sie mehr über Braune Zwerge, die als "gescheiterte Sterne" gelten - immense Gasriesen, die nicht groß genug sind, um die Kernfusion zu starten.
Scharfe Bilder strahlen
Laut der Website des Observatoriums ist das Keck II-Teleskop das weltweit erste, das ein adaptives Optiksystem verwendet. Keck ich hatte später auch eine installiert. Diese Art von System soll die Form des Spiegels ändern, um Änderungen in der Atmosphäre zu berücksichtigen. Die Atmosphäre kann das Erscheinungsbild entfernter Sterne verwischen, was es für Astronomen schwierig macht, genaue Messungen durchzuführen, wenn sie sich nicht über die Luft erheben. (Dies ist ein Grund, warum Wissenschaftler gerne Teleskope wie das Hubble-Weltraumteleskop oder das Spitzer-Weltraumteleskop verwenden.)
Weil sich die Atmosphäre so schnell ändert, müssen sich auch die Teleskope schnell ändern. Beide Teleskope können den Spiegel 2.000 Mal pro Sekunde wechseln, wodurch die Bilder zehnmal klarer werden als ohne das System. Sie verlassen sich auf einen Laser, um zu messen, wie sich etwas ändert. Dies ist eine Verbesserung gegenüber der alten Methode: Die Verwendung eines hellen Sterns ist nicht einfach zu erreichen, da dies nur in etwa 1 Prozent des Himmels möglich ist.
"Astronomen entwickelten eine adaptive Leitsternoptik mit einem speziellen Laser, um Natriumatome anzuregen, die sich in einer atmosphärischen Schicht 90 Kilometer über der Erde befinden", sagte das Observatorium. "Die Anregung der Atome in den Natriumschichten erzeugt einen künstlichen 'Stern' zur Messung atmosphärischer Verzerrungen und ermöglicht es der adaptiven Optik, scharfe Bilder von Himmelsobjekten zu erzeugen, die fast überall am Himmel positioniert sind."
Bemerkenswerte Entdeckungen
Kecks Zwillingsteleskope haben seit Abschluss der Bauarbeiten zahlreiche Entdeckungen gemacht.
Keck hat an mehreren anderen Entdeckungen teilgenommen:
- Es half, die Größe einer fernen Welt zu messen, die ungefähr der Größe von Uranus entspricht.
- Es wurden vier Quasare (Galaxien, die von Schwarzen Löchern angetrieben werden) in einem einzigen System entdeckt.
- Es fand heraus, dass eine Galaxie fast ausschließlich aus dunkler Materie besteht.
- Es verfolgte interessante atmosphärische Aktivitäten auf Jupiters Vulkanmond Io sowie auf Neptun.
- Es spähte auf einen Stern mit einem seltsamen Muster von Aufhellung und Verdunkelung; Obwohl später Staub zugeschrieben, nannten es einige Leute eine mögliche außerirdische Megastruktur.
[Siehe auch: 10 erstaunliche Weltraumentdeckungen durch das Keck-Observatorium]
[Siehe auch: Keck Observatory: Kosmische Fotos von Hawaiis Mauna Kea]
1999 unterstützte das Observatorium ein anderes Observatorium bei der Beobachtung des ersten Exoplaneten-Transits über seinen Mutterstern. Dies geschah, nachdem Keck Messungen des Sterns HD 209458 durchgeführt hatte und feststellte, dass der Stern zu wackeln schien, als ob ein Planet seine Bewegungen veränderte. Das Wissenschaftsteam bat dann andere Astronomen am privat finanzierten Fairborn Observatory in Arizona, nach einem Transit über das Gesicht des Sterns Ausschau zu halten, der wie vorhergesagt stattfand.
Eine weitere Entdeckung bestand darin, herauszufinden, wie sich Sterne in der Andromeda-Galaxie bewegen, einer prominenten Galaxie, die 2,5 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist, was sie zu einem sehr nahen Nachbarn macht. Dies war wichtig, weil es den Astronomen half zu verstehen, wie groß diese Galaxie ist.
Keck nahm auch an einem Forschungsprojekt mit mehreren Teleskopen teil, das Supernovas (Sternexplosionen) im gesamten Universum untersuchte. Ziel war es, mit ihnen zu berechnen, wie schnell sich das Universum ausdehnt. Die Ergebnisse zeigten, dass sich das Universum tatsächlich beschleunigt, wenn es wächst, möglicherweise angetrieben durch "dunkle Energie" - ein wenig verstandenes Konzept, das (zusammen mit dunkler Materie) den größten Teil des Universums ausmachen kann. [Siehe auch: 10 erstaunliche Weltraumentdeckungen durch das Keck-Observatorium]
Im Jahr 2015 half Keck dabei, die damals am weitesten entfernte Galaxie aufzuspüren, die jemals gefunden wurde - EGSY8p7, das etwa 13,2 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt ist. Aufgrund seiner extremen Entfernung stammt die Galaxie aus nur 600 Millionen Jahren nach dem Urknall, der das Universum erschuf. Die Untersuchung solcher Galaxien hilft Astronomen, mehr über die Geschichte des Universums zu erfahren, insbesondere über das alte Universum. Im nächsten Jahr enthüllten Astronomen frühe Arbeiten aus der Untersuchung von Galaxien, die aus dem Ende des Mittelalters stammen und sich auf eine Zeit beziehen, in der Licht die Opazität des Universums nicht durchdringen konnte.
Zusätzliche Ressourcen
- W.M. Keck-Observatorium
- W.M. Keck-Stiftung
